What I'm going to do is, I'm going to explain to you an extreme green concept that was developed at NASA's Glenn Research Center in Cleveland, Ohio. But before I do that, we have to go over the definition of what green is, 'cause a lot of us have a different definition of it. Green. The product is created through environmentally and socially conscious means. There's plenty of things that are being called green now. What does it actually mean? We use three metrics to determine green. The first metric is: Is it sustainable? Which means, are you preserving what you are doing for future use or for future generations? Is it alternative? Is it different than what is being used today, or does it have a lower carbon footprint than what's used conventionally? And three: Is it renewable? Does it come from Earth's natural replenishing resources, such as sun, wind and water?
אספר לכם על רעיון ירוק קיצוני שפותח במרכז המחקר גלן של נאס"א בקליבלנד שבאוהיו. אבל לפני כן, עלינו לעבור על ההגדרה של "ירוק", כי לרבים מאיתנו יש הגדרות שונות לכך. ירוק: המוצר מיוצר באמצעים מודעים מבחינה סביבתית וחברתית. יש היום המון דברים שקרויים "ירוקים". מה זה באמת אומר? אנו משתמשים בשלוש אמות-מידה כדי לקבוע מהו ירוק. הראשונה היא: האם זה בר-קיימא? כלומר, האם מה שעושים משתמר לשימוש עתידי או לדורות הבאים? האם זה חלופי? האם זה שונה ממה שנמצא בשימוש היום, או האם יש לזה תביעת רגל פחמנית נמוכה יותר מן הרגיל? ושלוש: האם זה מתחדש? האם זה מגיע ממשאבים טבעיים ומתחדשים כגון השמש, הרוח והמים?
Now, my task at NASA is to develop the next generation of aviation fuels. Extreme green. Why aviation? The field of aviation uses more fuel than just about every other combined. We need to find an alternative. Also it's a national aeronautics directive. One of the national aeronautics goals is to develop the next generation of fuels, biofuels, using domestic and safe, friendly resources. Now, combating that challenge we have to also meet the big three metric — Actually, extreme green for us is all three together; that's why you see the plus there. I was told to say that. So it has to be the big three at GRC. That's another metric. Ninety-seven percent of the world's water is saltwater. How about we use that? Combine that with number three. Do not use arable land. Because crops are already growing on that land that's very scarce around the world. Number two: Don't compete with food crops. That's already a well established entity, they don't need another entry. And lastly the most precious resource we have on this Earth is fresh water. Don't use fresh water. If 97.5 percent of the world's water is saltwater, 2.5 percent is fresh water. Less than a half percent of that is accessible for human use. But 60 percent of the population lives within that one percent.
תפקידי בנאס"א הוא לפתח את הדור הבא של דלקים תעופתיים. ירוק קיצוני. מדוע תעופה? תחום התעופה משתמש ביותר דלק מכל הדברים האחרים גם יחד. עלינו למצוא חלופה. זו גם הנחיה של נאסא. אחת מהמטרות של נאסא היא לפתח את הדור הבא של הדלקים, ביו דלקים, בשימוש במשאבים מקומיים, בטוחים וידידותיים. עכשיו, מלחמה באתגר הזה אנחנו צריכים גם לעמוד בשלוש המידות הגדולות -- למעשה ירוק קיצוני בשבילנו זה כל השלוש יחד: לכן אתם רואים את הפלוס שם. נאמר לי להגיד את זה. אז זה חייב להיות שלושת הגדולים ב GRC. זו מידה נוספת. תשעים ושבעה אחוזים מהמים בעולם הם מים מלוחים. מה אם נשתמש בהם? נשלב את זה עם מספר שלוש. לא להשתמש באדמה ראויה לעיבוד. מפני שיבולים כבר גדלים על האדמה הזו שמאוד נדירה ברחבי העולם. מספר שתיים: אל תתחרו עם יבולים למזון. זו כבר ישות מושרשת, הם לא צריכים עוד מתחרה. ולבסוף המשאב הכי יקר שיש לנו על כדור הארץ הוא מים מתוקים. אל תשתמשו במים מתוקים. אם 97.5 אחוז מהמים בעולם הם מלוחים, 2.5 אחוז הם מים מתוקים. פחות מחצי אחוז מזה זמין לשימוש אנושי. אבל 60 אחוז מהאוכלוסיה חיה בתוך האחוז היחיד הזה.
So, combating my problem was, now I have to be extreme green and meet the big three. Ladies and gentlemen, welcome to the GreenLab Research Facility. This is a facility dedicated to the next generation of aviation fuels using halophytes. A halophyte is a salt-tolerating plant. Most plants don't like salt, but halophytes tolerate salt. We also are using weeds and we are also using algae. The good thing about our lab is, we've had 3,600 visitors in the last two years. Why do you think that's so? Because we are on to something special.
אז, לחימה בבעיה שלי היתה, עכשיו אני חייב להיות ירוק קיצוני ולעמוד בשלוש הגדולות. גבירותי ורבותי, ברוכים הבאים למרכז המחקר גרינלאב. זה מתקן שמיועד לדור הבא של דלקי תעופה בשימוש בהלופיטים. הלופייט הוא צמח שעמיד למלח. רוב הצמחים לא אוהבים מלח, אבל הלופיטים סובלים מלח. אנחנו גם משתמשים בעשבים וגם באצות. הדבר הטוב בנוגע למעבדה שלנו, הוא שהיו לנו 3,600 מבקרים בשנתיים האחרונות. למה אתם חושבים שזה כך? מפני שעלינו על משהו מיוחד.
So, in the lower you see the GreenLab obviously, and on the right hand side you'll see algae. If you are into the business of the next generation of aviation fuels, algae is a viable option, there's a lot of funding right now, and we have an algae to fuels program. There's two types of algae growing. One is a closed photobioreactor that you see here, and what you see on the other side is our species — we are currently using a species called Scenedesmus dimorphus. Our job at NASA is to take the experimental and computational and make a better mixing for the closed photobioreactors. Now the problems with closed photobioreactors are: They are quite expensive, they are automated, and it's very difficult to get them in large scale. So on large scale what do they use? We use open pond systems. Now, around the world they are growing algae, with this racetrack design that you see here. Looks like an oval with a paddle wheel and mixes really well, but when it gets around the last turn, which I call turn four — it's stagnant. We actually have a solution for that. In the GreenLab in our open pond system we use something that happens in nature: waves. We actually use wave technology on our open pond systems. We have 95 percent mixing and our lipid content is higher than a closed photobioreactor system, which we think is significant.
אז, בחלק התחתון אתם רואים את גרינלאב כמובן, ומצד ימין אתם רואים אצות. אם אתם בעניין של עסקים של הדור הבא של דלקים לתעופה, אצות הן אפשרות זמינה, יש הרבה מימון לזה עכשיו, ויש לנו תוכנית אצות לדלק. יש שני סוגים של גידולי אצות אחד הוא כור פוטו-ביולוגי סגור שאתם רואים פה, ומה שאתם רואים בצד השני הוא המין שלו -- אנחנו כרגע משתמשים במינים שנקראים סנדסמוס דימורפוס, העבודה שלנו בנאסא היא לקחת את הניסויי והחישובי ולעשות עירוב טוב יותר עבור כור פוטו-ביולוגי סגור. עכשיו הבעיות עם כור פוטו-ביולוגיים סגורים הן: הם די יקרים, הם ממוכנים, וזה מאוד קשה להביא אותם לקנה מידה גדול. אז בקנה מידה גדול במה אנחנו משתמשים? אנחנו משתמשים במערכות של ברכות פתוחות. עכשיו, מסביב לעולם הם מגדלים אצות, עם עיצוב של מסלול מרוץ שאתם רואים פה. נראה כמו אליפסה עם גלגל משוטים ומתערבב די טוב, אבל כשזה עובר מעבר לסיבוב האחרון, שאני קורא לו סיבוב ארבע -- זה עומד. יש לנו למעשה פיתרון לזה. בגרינלאב במערכת הברכות הפתוחות שלנו אנחנו משתמשים במשהו שמתרחש בטבע: גלים. אנחנו למעשה משתמשים בטכנולוגית גלים במערכת הבריכות הפתוחות. יש לנו ערבוב של 95 אחוז וריכוז הליפידים שלנו גבוה יותר ממערכות כורים פוטו-ביולוגיים סגורים, מה שאנחנו חושבים שהוא משמעותי.
There is a drawback to algae, however: It's very expensive. Is there a way to produce algae inexpensively? And the answer is: yes. We do the same thing we do with halophytes, and that is: climatic adaptation. In our GreenLab we have six primary ecosystems that range from freshwater all the way to saltwater. What we do: We take a potential species, we start at freshwater, we add a little bit more salt, when the second tank here will be the same ecosystem as Brazil — right next to the sugar cane fields you can have our plants — the next tank represents Africa, the next tank represents Arizona, the next tank represents Florida, and the next tank represents California or the open ocean. What we are trying to do is to come up with a single species that can survive anywhere in the world, where there's barren desert. We are being very successful so far.
יש חיסרון לאצות, עם זאת: זה מאוד יקר. האם יש דרך לייצר אצות בזול? והתשובה היא: כן. אנחנו עושים אותו הדבר עם הלופיטים, וזה: התאמה אקלימית. בגרינלאב שלנו יש שש מערכות אקולוגיות עיקריות שנעות ממים מתוקים כל הדרך עד למים מלוחים. מה שאנחנו עושים: אנחנו לוקחים מינים פוטנציאליים, אנחנו מתחילים עם מים מתוקים, ואנחנו מוסיפים מעט יותר מלח, כשהמיכל השני פה יהיה אותה סביבה אקולוגית כמו בברזיל -- ממש ליד שדות קני הסוכר אתם יכולים לשתול את הצמחים שלנו -- המיכל הבא מייצג את אפריקה, הבא את אריזונה, הבא את פלורידה, והבא את קליפורניה או האוקיינוס הפתוח. מה שאנחנו מנסים לעשות זה להגיע למין יחיד שיכול לשרוד בכל מקום בעולם, היכן שיש מדבר צחיח. אנחנו מאוד מצליחים עד עכשיו.
Now, here's one of the problems. If you are a farmer, you need five things to be successful: You need seeds, you need soil, you need water and you need sun, and the last thing that you need is fertilizer. Most people use chemical fertilizers. But guess what? We do not use chemical fertilizer. Wait a second! I just saw lots of greenery in your GreenLab. You have to use fertilizer. Believe it or not, in our analysis of our saltwater ecosystems 80 percent of what we need are in these tanks themselves. The 20 percent that's missing is nitrogen and phosphorous. We have a natural solution: fish. No we don't cut up the fish and put them in there. Fish waste is what we use. As a matter of fact we use freshwater mollies, that we've used our climatic adaptation technique from freshwater all the way to seawater. Freshwater mollies: cheap, they love to make babies, and they love to go to the bathroom. And the more they go to the bathroom, the more fertilizer we get, the better off we are, believe it or not. It should be noted that we use sand as our soil, regular beach sand. Fossilized coral.
עכשיו, הנה אחת הבעיות. אם אתם חוואים, אתם צריכים חמישה דברים כדי להצליח: אתם צריכים זרעים, אתם צריכים אדמה, אתם צריכים מים ואתם צריכים שמש, והדבר האחרון שאתם צריכים הוא דשן. רוב האנשים משתמשים בדשנים כימיים, אבל נחשו מה? אנחנו לא שמתמשים בדשן כימי, חכו רגע! כרגע ראינו הרבה צמחיה בגרינלאב. אתם חייבים להשתמש בדשן. תאמינו או לא, בניתוח שלנו של מערכות המים המלוחים 80 אחוז ממה שאנחנו צריכים נמצא במיכלים עצמם. ה 20 אחוז החסרים הם חנקן וזרחן. ויש לנו פתרון טבעי: דגים. לא אנחנו לא חותכים את הדגים ושמים אותם שם. פסולת דגים זה מה שאנחנו משתמשים בו. למעשה אנחנו משתמשים במולים של מים מתוקים, בהם השתמשנו בשיטת התאמת אקלים ממים מתוקים עד למי ים. מולים של מים מתוקים: זולים, הם אוהבים לעשות ילדים, והם אוהבים ללכת לשרותים. וככל שהם הולכים לשרותים יותר, אנחנו מקבלים יותר דשן, וטוב לנו יותר, תאמינו או לא. צריך להעיר שאנחנו משתמשים בחול כמצע שלנו, חול ים רגיל. אלמוגים מאובנים.
So a lot of people ask me, "How did you get started?" Well, we got started in what we call the indoor biofuels lab. It's a seedling lab. We have 26 different species of halophytes, and five are winners. What we do here is — actually it should be called a death lab, 'cause we try to kill the seedlings, make them rough — and then we come to the GreenLab. What you see in the lower corner is a wastewater treatment plant experiment that we are growing, a macro-algae that I'll talk about in a minute. And lastly, it's me actually working in the lab to prove to you I do work, I don't just talk about what I do. Here's the plant species. Salicornia virginica. It's a wonderful plant. I love that plant. Everywhere we go we see it. It's all over the place, from Maine all the way to California. We love that plant. Second is Salicornia bigelovii. Very difficult to get around the world. It is the highest lipid content that we have, but it has a shortcoming: It's short. Now you take europaea, which is the largest or the tallest plant that we have. And what we are trying to do with natural selection or adaptive biology — combine all three to make a high-growth, high-lipid plant. Next, when a hurricane decimated the Delaware Bay — soybean fields gone — we came up with an idea: Can you have a plant that has a land reclamation positive in Delaware? And the answer is yes. It's called seashore mallow. Kosteletzkya virginica — say that five times fast if you can. This is a 100 percent usable plant. The seeds: biofuels. The rest: cattle feed. It's there for 10 years; it's working very well. Now we get to Chaetomorpha. This is a macro-algae that loves excess nutrients. If you are in the aquarium industry you know we use it to clean up dirty tanks. This species is so significant to us. The properties are very close to plastic. We are trying right now to convert this macro-algae into a bioplastic. If we are successful, we will revolutionize the plastics industry.
אז הרבה אנשים שואלים אותי, "איך התחלתם?" ובכן, התחלנו במה שאנחנו קוראים לו מעבדת הדלקים הפנימית. זו מעבדת שתילים, יש לנו 26 מינים שונים של הלופיטים, וחמישה הם מנצחים. מה שאנחנו עושים פה זה -- למעשה זה צריך להקרא מעבדת מוות, מפני שאחננו מנסים להרוג את השתילים, לעשות אותם קשוחים -- ואז אנחנו מגיעים לגרינלאב. מה שאתם רואים בפינה התחתונה זה ניסיון במתקן לטיהור שפכים שאנחנו מגדלים, מאקרו אצות שאני אדבר עליהם בעוד רגע. ולבסוף, זה אני למעשה עובד במעבדה כדי להוכיח לכם שאני באמת עובד. אני לא רק מדבר על מה שאני עושה. הנה מיני הצמחים. סליקורניה וירג'יניקה. זה צמח נפלא. אני אוהב את הצמח הזה. בכל מקום שאחנו הולכים לראות אותו. הוא בכל מקום. ממיין עד לקליפורניה. אנחנו אוהבים את הצמח הזה. שני הוא סליקורניה ביגלובי. מאוד קשה להשיג בעולם. זה ריכוז הליפידים הגבוה ביותר שיש לנו, אבל יש לו את החסרונות שלו: הוא קצר. עכשיו אתם לוקחים את היורופיאה, שהוא הצמח הגדול והגבוה ביותר שיש לנו. ומה שאנחנו מנסים לעשות עם ברירה טבעית או ביולוגיה אדפטיבית -- לשלב את כל השלושה כדי ליצור צמח עם צמיחה מהירה, וריכוז ליפידים גבוה. ואז, כשההוריקן השמיד את מפרץ דלוור -- שדות סויה נעלמו -- אנחנו העלנו רעיון: האם יכול להיות לכם צמח שחיובי להשבת אדמה בדלוור? והתשובה היא כן. הוא נקרא חלמית חופים. קוסטלצקיה וירגיניקה -- תגידו את זה חמש פעמים מהר את אתם יכולים. זה צמח שניתן לשימוש ב 100 אחוז. הזרעים: ביו דלקים. השאר: אוכל לבקר. הוא שם ל 10 שנים; הוא עובד ממש טוב. עכשיו אנחנו מגיעים לקטימורפה. זה מאקרו אצה שאוהבת עודף חומרים מזינים. אם אתם בתעשיית האקווריומים אתם יודעים שאנחנו משתמשים בה לנקות מיכלים מלוכלכים. המין הזה הוא כל כך משמעותי לנו. התכונות מאוד דומות לפלסטיק. אנחנו מנסים עכשיו להמיר את המאקרו אצה הזו לביו פלסטיק. אם נצליח, נעשה מהפכה בתעשיית הפלסטיק.
So, we have a seed to fuel program. We have to do something with this biomass that we have. And so we do G.C. extraction, lipid optimization, so on and so forth, because our goal really is to come up with the next generation of aviation fuels, aviation specifics, so on and so forth. So far we talked about water and fuel, but along the way we found out something interesting about Salicornia: It's a food product. So we talk about ideas worth spreading, right? How about this: In sub-Saharan Africa, next to the sea, saltwater, barren desert, how about we take that plant, plant it, half use for food, half use for fuel. We can make that happen, inexpensively. You can see there's a greenhouse in Germany that sells it as a health food product. This is harvested, and in the middle here is a shrimp dish, and it's being pickled. So I have to tell you a joke. Salicornia is known as sea beans, saltwater asparagus and pickle weed. So we are pickling pickle weed in the middle. Oh, I thought it was funny. (Laughter) And at the bottom is seaman's mustard. It does make sense, this is a logical snack. You have mustard, you are a seaman, you see the halophyte, you mix it together, it's a great snack with some crackers. And last, garlic with Salicornia, which is what I like. So, water, fuel and food.
אז, יש לנו גרעין לתוכנית הדלק. אנחנו צריכים לעשות משהו עם הביומסה שיש לנו. וכך אנחנו עושים מיצוי G.C, מיטוב ליפידים, וכך הלאה, מפני שהמטרה שלנו היא להגיע לדור הבא של דלק תעופתי, מתאים לתעופה, וכך הלאה. עד עכשיו דיברנו על מים ודלק, אבל בדרך מצאנו משהו מעניין בנוגע לסליקורניה: הוא מוצר מזון. אז אנחנו מדברים על רעיונות ששווה להפיץ. נכון? מה עם זה: באפריקה של תת סהרה, קרוב לים, מים מלוחים, מדבר צחיח, מה אם ניקח את הצמח הזה, נשתול אותו, חצי נשתמש כאוכל, חצי כדלק. אנחנו יכולים לגרום לזה לקרות, בזול. אתם יכולים לראות שיש חממה בגרמניה שמוכרת אותו כמוצר אוכל בריאותי. זה נאסף, ובמרכז פה יש מנת שריפס, והיא מוחמצת. אז אני חיב לספר לכם בדיחה. סליקורניה ידועה כאפונת ים, אספרגוס של מים מלוחים ועשב מוחמץ. אז אנחנו מחמיצים עשבים מוחמצים במרכז. אוה, חשבתי שזה מצחיק. (צחוק) ולמטה יש חרדל ימי. זה כן הגיוני, זה חטיף הגיוני. יש לכם חרדל, יש לכם יורד ים, אתם רואים את ההלופיט, אתם מערבבים אותם יחד, זה חטיף נפלא עם קרקרים. ולבסוף, שום עם סליקורניה, שזה מה שאני אוהב. אז, מים, דלק ואוכל.
None of this is possible without the GreenLab team. Just like the Miami Heat has the big three, we have the big three at NASA GRC. That's myself, professor Bob Hendricks, our fearless leader, and Dr. Arnon Chait. The backbone of the GreenLab is students. Over the last two years we've had 35 different students from around the world working at GreenLab. As a matter fact my division chief says a lot, "You have a green university." I say, "I'm okay with that, 'cause we are nurturing the next generation of extreme green thinkers, which is significant."
כל זה לא אפשרי בלי צוות גרינלאב. ממש כמו שלמיאמי היט יש את שלושת הגדולים, לנו יש את שלושת הגדולים ב GRC של נאסא. זה אני, פרופסור בוב הנדריקס, שהוא המוביל חסר הפחד שלנו, ודר. ארנון חייט. עמוד השדרה של הגרינלאב הוא סטודנטים. בשנתיים האחרונות היו לנו 35 סטודנטים שונים מסביב לעולם שעבדו בגרינלאב. למעשה מנהל המחלקה שלי אומר הרבה, "יש לכם אוניברסיטה ירוקה." ואני אומר, "זה בסדר לי, מפני שאנחנו מטפחים את הדור הבא של הוגים ירוקים קיצוניים, שזה משמעותי."
So, in first summary I presented to you what we think is a global solution for food, fuel and water. There's something missing to be complete. Clearly we use electricity. We have a solution for you — We're using clean energy sources here. So, we have two wind turbines connected to the GreenLab, we have four or five more hopefully coming soon. We are also using something that is quite interesting — there is a solar array field at NASA's Glenn Research Center, hasn't been used for 15 years. Along with some of my electrical engineering colleagues, we realized that they are still viable, so we are refurbishing them right now. In about 30 days or so they'll be connected to the GreenLab.
אז, לסיכום ראשון הצגתי לכם מה שאנחנו חושבים שהוא פיתרון לאוכל, דלק ומים. יש משהו חסר כדי להיות שלמים. ברור שאנחנו משתמשים בחשמל. יש לנו פיתרון בשבילכם -- אנחנו משתמשים במקור אנרגיה נקיה פה. אז, יש לנו שתי טורבינות רוח שמחוברות לגרינלאב, ויש לנו ארבע או חמש שיגיעו בקרוב בתקווה. אנחנו גם משתמשים במשהו שהוא די מעניין -- יש שדה מערך סולארי במרכז המחקר גלן של נאסא, שלא היה בשימוש 15 שנה. יחד עם עמיתי שהם מהנדסי חשמל, הבנו שהם עדין שמישים, אז אנחנו מחדשים אותם ממש עכשיו. תוך בערך 30 יום הם יהיו מחוברים לגרין לאב.
And the reason why you see red, red and yellow, is a lot of people think NASA employees don't work on Saturday — This is a picture taken on Saturday. There are no cars around, but you see my truck in yellow. I work on Saturday. (Laughter) This is a proof to you that I'm working. 'Cause we do what it takes to get the job done, most people know that. Here's a concept with this: We are using the GreenLab for a micro-grid test bed for the smart grid concept in Ohio. We have the ability to do that, and I think it's going to work. So, GreenLab Research Facility. A self-sustainable renewable energy ecosystem was presented today. We really, really hope this concept catches on worldwide. We think we have a solution for food, water, fuel and now energy. Complete. It's extreme green, it's sustainable, alternative and renewable and it meets the big three at GRC: Don't use arable land, don't compete with food crops, and most of all, don't use fresh water.
והסיבה שאתם רואים אדום, אדום וצהוב, היא שהרבה אנשים חושבים שעובדי נאסא לא עובדים בשבת -- זו תמונה שצולמה ביום שבת. אין מכוניות בסביבה, אבל אתם רואים את הטנדר שלי בצהוב. אני עובד בשבתות. (צחוק) זו הוכחה בשבילכם שאני עובד. מפני שאנחנו עושים מה שצריך כדי לבצע את העבודה, רוב האנשים יודעים את זה. הנה קונספט בשבילכם: אנחנו משתמשים בגרינלאב בתור ניסוי מיקרו גריד עבור קונספט של גריד חכם באוהיו. יש לנו את היכולת לעשות את זה, ואני חושב שזה יעבוד. אז, מרכז המחקר גרינלאב. סביבת מחיה אנרגתית ברת קיימה ומתחדשת הוצגה היום. אנחנו ממש, ממש מקווים שהרעיון הזה יתפוש בכל העולם. אנחנו חושבים שיש לנו פתרון לאוכל, מים, דלק ועכשיו אנרגיה. למושלם. זה ירוק קיצוני, זה בר קיימא, חלופי ומתחדש וזה עומד בשלוש הגדולים של ה GRC: אל תשמשו באדמה שניתנת לעיבוד, אל תתחרו עם יבולים למאכל, והכי חשוב, אל תשתמשו במים מתוקים.
So I get a lot of questions about, "What are you doing in that lab?" And I usually say, "None of your business, that's what I'm doing in the lab." (Laughter) And believe it or not, my number one goal for working on this project is I want to help save the world.
אז אני מקבל הרבה שאלות על "מה אתה עושה במעבדה?" ואני בדרך כלל אומר, "לא עניינכם, זה מה שאני עושה במעבדה."(צחוק) ותאמינו או לא, המטרה הראשונה שלי לעבודה על הפרוייקט הזה היא אני רוצה לעזור להציל את העולם.